Фильтрационные параметры | Основные фильтрационные параметры водоносных пластов

Ниже представлено подробное описание основных фильтрационных параметров водоносных пластов, которые рассчитываются в программе ANSDIMAT.

Коэффициент фильтрации (hydraulic conductivity), , м/сут:

коэффициент фильтрации по горизонтали,

;

коэффициент фильтрации по вертикали,.

Скорость фильтрации при единичном градиенте напора; зависит от геометрии порового пространства и от гидродинамических свойств жидкости: плотности и вязкости [Шестаков, 1973]. Характеризует способность данного грунта пропускать ту или иную жидкость [Мироненко, 1996].

Коэффициент фильтрации определяется равенством

где – проницаемость (свойство пористой среды пропускать через себя жидкость, газ или газожидкостную смесь под воздействием приложенного перепада давлений [Пыхачев, Исаев, 1973]; не зависит от свойств фильтрующей жидкости и определяется геометрией порово-трещинного пространства [Гавич, 1988]), м²; – плотность жидкости, кг/м³; – ускорение свободного падения, м/сек²; – динамическая вязкость жидкости, кг*м/сек².

Коэффициент фильтрации является коэффициентом пропорциональности между скоростью фильтрации и градиентом напора. Это соотношение выражается законом Дарси [Darcy, 1856]

– скорость фильтрации, м/сут; – изменение напора, м; – длина пути фильтрации, м. Если выразить скорость фильтрации через отношение расхода потока к площади его поперечного сечения

то закон Дарси запишется в виде

где

– расход потока, м³/сут;

– площадь поперечного сечения, м

Свернуть

Проводимость(transmissivity, transmissibility),

, м²/сут: Расход жидкости через единицу поперечного сечения водоносного пласта мощностью

при единичном напорном градиенте [Боревский и др., 1973].
Для многослойного пласта, состоящего из

слоев, проводимость:

,где

– количество слоев;

– коэффициент фильтрации i-го слоя, м/сут;

– мощность i-го слоя, м.

Свернуть

Водоотдача, упругая водоотдача, упругая емкость пласта (storage coefficient, storativity,

, безразмерный.

Характеризует изменение водонасыщенности горных пород, обусловленное их деформациями, возникающими при изменении напряженного состояния пласта вследствие действия гидродинамических факторов (изменение напора, водоотбора и т.п.) [Шестаков, 1973]. Для многослойного пласта, состоящего из слоев, водоотдача

– количество слоев;

– водоотдача i-го слоя;

– мощность i-го слоя, м
Свернуть

Удельная водоотдача, упругая емкость породы (specific storage), , 1/м.

Изменение объема воды, отнесенное к объему породы, при единичном изменении напора [Шестаков, 1973]. Удельная водоотдача определяется равенством:

– объемная масса жидкости, Н/м²;

– пористость; – коэффициент сжимаемости породы (показатель интенсивности уменьшения объема пор по мере нагружения [Мироненко, 1996]), 1/Па;

Па – объемный модуль Юнга (модуль упругости воды), Па;

– коэффициент сжимаемости воды или объемного сжатия воды (относительное изменение плотности воды при единичном изменении давления [Шестаков, 1995]), 1/Па
Свернуть

Параметр перетекания (leakage factor), , м:

– при наличии одного питающего слоя, когда вода поступает только через слабопроницаемый слой, находящийся в кровле, или только через слой, находящийся в подошве водоносного пласта;

– при наличии двух питающих слоев, когда вода поступает через слабопроницаемые слои, находящиеся в кровле и подошве водоносного пласта,

где – проводимость водоносного пласта, м²/сут; – коэффициенты фильтрации слабопроницаемых слоев, м/сут; – мощности слабопроницаемых слоев, м.

Комплексный параметр, который зависит от проводимости основного водоносного пласта, коэффициента фильтрации и мощности разделяющих слабопроницаемых слоев [Боревский и др., 1973]. Чем меньше величина

, тем интенсивнее, при прочих равных условиях, идет перетекание.
Свернуть